关于半波损失和额外程差的讨论

从光在两种透明介质分界面的反射所遵循的菲涅尔反射公式出发,依据反射光的S,P偏振分量的位相,在不同折射率的情况下,相对于入射光位相的改变量随入射角的变化所作的曲线,对反射光的位相跃变、薄膜干涉、洛埃镜干涉的条纹分布和维纳驻波等所涉及的半波损失和额外程差问题,用一种简要的方法,作了进一步的讨论.从而更深刻理解位相跃变产生的条件与菲涅尔反射公式结论的完全一致性.     

菲涅尔公式和半波损失

菲涅尔公式是光学中较重要的内容,对于支持光的波动理论的一些重要实验中所出现的“反常”现象,它都可以作出合理的解释,从而完善了光的波动理论,但光波毕竞不是物质波,从电磁学的角度,来解释菲涅尔公式对这些现象的解释,显然很有必要,但也很困难,尤其是半波损失问题.本文将从麦克斯韦方程推导菲涅尔公式入手,来谈有关菲涅尔公式的方向规定,进而理解在电磁波意义上的光波所发生的半波损失,这也将有助于理解菲涅尔公式的其他现象解释.     

用菲涅尔公式分析光学中的几个问题

光波在两种均匀各向同性媒质界面上发生反射和折射，入射波、反射波、折射波的振幅、位相、能流密度等，均可以使用电磁波理论中的菲涅尔公式给予分析，本文利用菲涅尔公式，给出了薄膜干涉时不同分量的 电场波半波损失发生在何处；折射光振幅可以大于入射光振幅；折射光光强可以大于入射光光强的结果。     

菲涅尔公式的几何表示法再探

电磁波通过两种介质的分界面时,反射波、折射波和射射波的电矢量振幅和方向之间的关系可由菲涅尔公式说明。本文对菲涅尔公式的几何表示法进行再讨论,并给出了ｎ１〉ｎ２时的表示法,使菲涅尔公式的几何表示法更全面。     

菲涅尔系统的实际光线追迹和象差处理

现代工业提供了制造高精度菲涅尔透镜的条件,这里为设计高精度的菲涅尔系统推导了一套公式。它可以解决目前菲涅尔系统的实际光线追迹和实际象差计算。无论是平的菲涅尔面、弯的菲涅尔面还是反射式菲涅尔面都能计算。这套公式处理简单,编制程序方便,只要写一个子程序,插到原有适合的程序中,再稍加修改,就可以解决菲涅尔系统和混合系统计算,并且还可以保留原来功能。尤其适应于自动设计菲涅尔系统或混合系统。     

菲涅尔积分的几种计算方法

考虑菲涅尔积分的多种计算方法的来源问题,介绍了通过引入收敛因子转化为二重广义积分计算的方法,并指出这种方法发现的思想来源。对菲涅尔积分和广义菲涅尔积分给出了利用广义积分交换次序定理的计算方法,没有通过引入收敛因子就解决了问题,方法自然且具有一般性。对一类欧拉积分公式,给出了对参变量求导的简便计算方法,指出了一类欧拉积分公式对广义菲涅尔积分计算的应用,发现菲涅尔积分、广义菲涅尔积分、狄利克雷积分都可以是一类欧拉积分公式的特例,沟通了这些积分之间的关系。     

反射光半波损失的探讨

本文根据菲涅耳公式,详细分析了光波在两种媒质界面上反射时的位相突变和半波损失问题。     

菲涅耳公式中的光强分布释疑

光波通过两种透明介质的分界面时,反射光、折射光和入射光的电矢量分量的大小和方向之间的关系可由菲涅耳公式得出。本文通过理论分析和数值计算,给出了菲涅耳公式的振幅比随入射角的变化关系直观图以及光能的守恒关系。     

界面处反射电磁波与入射电磁波的相位关系

从电磁波理论中的菲涅耳公式出发,分析电磁波在两种介质交界面发生反射时,反射波电矢量的平行分量和垂直分量与入射波电矢量相应分量的相位差,讨论全反射时垂直分量和平行分量的相移差.     

光栅尺寸对光栅泰伯效应的影响

利用菲涅尔衍射理论分析了光栅的衍射,获得光栅菲涅尔衍射的一般公式．通过模拟计算发现了光栅有限尺寸对光栅泰伯效应的影响,并就光栅尺寸对不同泰伯距离处光栅衍射光强分布的影响进行了解释。     

模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计及光学性能分析

基于菲涅尔透镜设计原理,提出模块化多焦点式和环面聚焦式菲涅尔透镜的设计方法,并进行了理论设计与模拟.结果表明:(1)采用模块化多焦点式菲涅尔透镜可使焦斑能量在接收面重新分布、焦斑总体能量均匀;(2)对于环面聚焦式菲涅尔透镜,环状焦面越多、越密集,接收面上的能量分布将越均匀.两种透镜结构均能很好的提高聚光辐照均匀性.     

部分相干径向阵列光束的传输特性

利用广义惠更斯菲涅尔衍射积分方法,推导出部分相干径向阵列光束在相关和非相关叠加下通过薄透镜系统的传输公式。定量分析了光束叠加方式、子光束的空间相干参数、透镜菲涅尔数和阵列参数对部分相干径向阵列传输特性的影响。研究结果表明:经透镜传输的部分相干径向阵列光束的光强分布和最大峰值光强与光束叠加方式、子光束空间相干参数、透镜菲涅耳数以及阵列参数等密切相关。     

入射光与折射光的振幅与光强的分析

利用菲涅尔公式和电磁场能量、能流理论,分析光在两个均匀各向同性媒质的界面上入射,反射和折射时,能够得出两个有趣的结论:1.一定条件下,折射光的振幅可以大于入射光的振幅;2.一定条件下,折射光的光强可以大于入射光的光强.     

平板波导介质层平行度对衰减全反射曲线的影响

该文研究了平板波导介质层平行度对衰减全反射曲线的影响,并且利用局域模方法推导出在一定平行度下菲涅尔反射公式,通过数值模拟,得到了平行度对表征衰减全发射曲线的参数:最小值的大小、最小值的位置和曲线的半宽度的影响曲线,同时,通过一种新的方法推导出在高斯光束入射下的菲涅尔反射公式并给出了不同的束腰半径和平行度情况下的曲线/     

电磁波在含特异材料界面上的布儒斯特角和半波损失

对电磁波在不同介质界面上的反射与透射给出了完整描述.利用电磁场的性质,推导了普适的菲涅尔公式以及布儒斯特角的表达形式.研究了电磁波在不同界面传播时布儒斯特角的存在条件.定量地给出了反射场与入射场电磁分量的相位关系.     

基于液晶空间光调制器的程控变焦透镜

提出一种利用显示在两个程控液晶空间光调制器（LC—SLM）上的菲涅尔透镜建立程控变焦成像系统的方法．通过对该系统的理论分析,得出了成像系统的放大率与两个菲涅尔透镜焦距之间的关系式．在此基础上利用Matlab设计了系统所需要的菲涅尔透镜,对该成像系统的成像特性进行了计算机模拟研究,并讨论了LC—SLM的抽样基元大小与成像质量的关系．最后,建立了相应的光学实验装置,并给出了与计算机模拟相一致的实验结果．     

一类欧拉积分公式与广义菲涅尔积分的计算

考虑一类欧拉积分的计算问题,利用对参变量求导的方法,给出了欧拉积分公式的简短证明.利用欧拉积分公式,给出了菲涅尔积分和广义菲涅尔积分的一种简单的计算方法.利用积分交换次序定理,给出了一类广义积分的计算结果.对相关几类广义积分的计算给出了统一的计算方法,沟通了几类广义积分之间的相互联系.     

光在界面上反射时的附加光程差

当用菲涅尔公式解释维纳驻波实验与罗埃镜实验中出现的半波损失时,容易让人感到理论分析似乎与实验事实不符,本文仅就此问题作如下讨论。如附图所示:i_1,i_1′,i_2分别是入射角、反射角、折射角;S、P分别表示垂直入射面和在入射面内的电振动矢量分量。     

证明光的电磁波本质的一种新方法

从介质界面上的边界条件和电磁场的能量守恒定律出发,推导出了电磁波的反射定律、折射定律和菲涅尔公式,使四个式子组成了一个有机的整体,从而证明了光的电磁波本质.     

制作三维真彩色模压全息图母版的新技术

描述了一种新的三维真彩色模压全息图母版的摄制方法。本方法最主要的特点是解决了在拍摄光刻胶版时三个菲涅尔全息像对准的难题。利用本方法，在拍摄光刻胶版时三个菲涅尔全息像的对准不必普遍采用的那样造调整三个菲涅尔全息图的位置来达到，而只须在记录每张菲涅尔全息图的根据计算数据据采用不同的物体位置即可。本方法在实际操作上易实现，不仅拍出的真彩色全息图像的三原色像重叠得十分准确，而且由于记录光路安排合理，因而全